Birçok hücre, Alzheimer hastalığı, depresyon ve hatta astımın yanı sıra tat alma duyusu ile ilişkili gözenekler - gizemli büyük delikler- ile kaplıdır. Bu çeşitli deliklerin yapısını bilmek, araştırmacıların alanı daha iyi anlamalarına yardımcı olacağı gibi yeni terapiler geliştirmek için bir plan sunmalarını sağlayacaktır. Cold Spring Harbor Laboratuvarı Profesörü Furukawa, bu büyük deliklerden en son keşfedilenlerden birine kalsiyum homeostaz modülatörleri (CALHM'ler) denildiğini belitmiş ve onların temelde nöronlar gibi bazı hücrelerin yüzeyindeki gözenekler olduğunu, çeşitli moleküllerin hücreye girip çıkmasına izin verdiğini sözlerine eklemiştir. Doğa Yapısal ve Moleküler Biyoloji’de son zamanlarda açıklandığı gibi, Furukawa'nın laboratuarındaki araştırmacılar, iki CALHM'nin ayrıntılı yapısını ve nasıl çalıştıklarını gösterdiler. Araştırmaya liderlik eden doktora sonrası araştırmacı Johanna Syrjanen, hücrelerde büyük delikleriniz varsa, hücrelerin patlayacağını veya küçüleceğini düşünürsünüz diye belirtti. Ancak, işleyen gözenekleri olan hücrelerin oldukları gibi mutlu kaldıklarını da sözlerine ekledi. Bu, gözeneklerin hücre sağlını korumak için önemli olduğunu düşündürmektedir. Araştırmacılar bu durumu incelemek için iki çeşit gözenek üzerinde çalıştılar. Gözenek CALHM1, acı veya tatlı tatları hatta umami olarak bilinen beşinci lezzet tadın algılamasında rol oynar. Bu gözenek ayrıca akciğerlerinizdeki hava yollarını kontrol etmesinden dolayı astımda da etkin rol oynar. Ek olarak, CALHM1'i şekillendiren genlerdeki mutasyonlar Alzheimer hastalığı ile ilişkilendirilmiştir. Araştırmacılar depresyonla ilişkilendirdiği diğer bir gözenek olan CALHM2’yi incelemişler ve şaşırtıcı bir şekilde, CALHM2'nin CALHM1'e kıyasla çok daha büyük gözenek boyutuna sahip olduğunu bulmuşlardır.
İşleyen Gözeneklerin Hücre Sağlığını Korumak için Önemi
Syrjanen'e göre bu gözeneklerin açılmasının ve kapanmasının sebebi muhtemelen sıkı bir şekilde düzenlenmiş olabileceğidir. Ayrıca bu açma ve kapama, gözeneklerin tadı nasıl etkilediği veya hastalıkla nasıl ilişkili olduğunun anahtarı olabilir. Bunu anlamak için de önce bunların görselleştirilebilmesi ve bu bilgileri daha sonraki deneyler için rehber olarak kullanabilmesi gerektiğini belirtmektedir Syrjanen. Furukawa'nın laboratuvarı, CALHM1 ve CALHM2'nin yapısını görselleştirmek için hızla dondurulmuş numune görüntüsü elde etmeyi sağlayan güçlü bir elektron ateşleyen kriyo-elektron mikroskopisini kullandı. Daha sonra araştırmacılar, çeşitli yönelimlerdeki görüntüleri her bir gözenek yapısının sınırlı detaylarını vurgulayan 3 boyutlu bir modelde birleştirdiler. Sonuç olarak Furukawa, terapötik bileşikleri tasarlamak için bu gözeneklerin ilk planını bilime sunduklarını ve bu bileşiklerin Alzheimer,depresyon gibi hastalıkların tedavisinde potansiyel olarak astımda da etkili olabilmesini umut ettiklerini belirtti.
Johanna L. Syrjanen, Kevin Michalski, Tsung-Han Chou, Timothy Grant, Shanlin Rao, Noriko Simorowski, Stephen J. Tucker, Nikolaus Grigorieff, Hiro Furukawa. Structure and assembly of calcium homeostasis modulator proteins. Nature Structural & Molecular Biology,27 January 2020+ Tüm Referansları Göster